หน้าหลัก > แหล่งเรียนรู้ > ศูนย์การเรียนรู้พลังงานชุมชน
เพื่อสิ่งแวดล้อม
ศูนย์การเรียนรู้พลังงานชุมชน
เพื่อสิ่งแวดล้อม

การติดตั้งระบบสาธิตและนวัตกรรมพลังงานภายในพื้นที่สวนพลังงานสีเขียว มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้เป็นต้นแบบในการดำเนินงานสำหรับชุมชนที่สามารถนำไป ใช้งานได้จริง และเป็นระบบที่ทันต่อเทคโนโลยีในปัจจุบัน โดยได้ติดตั้งระบบดังกล่าวบริเวณศูนย์พลังงานเพื่อสิ่งแวดล้อม จำนวน 11 ระบบ ดังนี้

 

 

 

1. ตู้อบพลังงานแสงอาทิตย์

 

การสร้างห้องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบเรือนกระจก โดยการอาศัยหลักการของเรือนกระจก กล่าวคือ เมื่อรังสีดวงอาทิตย์ส่องผ่านกระจกหรือพลาสติกใสเข้าไปภายใน จะถูกพืชและองค์ประกอบต่าง ๆ ภายในเรือนกระจกดูดกลืน แล้วเปลี่ยนเป็นความร้อน วัสดุภายในโรงเรือนจะแผ่รังสีอินฟราเรดออกมา แต่ไม่สามารถผ่านกระจกออกมาภายนอกได้ ทำให้อากาศในเรือนกระจกร้อนขึ้นและถ่ายเทความร้อนให้กับผลิตภัณฑ์ ห้องอบแห้งแบบเรือนกระจกที่พัฒนาขึ้นนี้ จะใช้แผ่นโพลีคาร์บอเนตแทนกระจก เนื่องจากสามารถดัดโค้งได้ง่าย น้ำหนักเบา และแสงอาทิตย์ผ่านได้ดี มีพัดลมระบายอากาศซึ่งทำงานด้วยไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar cell) เครื่องช่วยให้อากาศไหลเวียนในทิศทางที่ต้องการ คือ จะมีพัดลมติดตั้งในระบบเพื่อบังคับให้มีการไหลของอากาศผ่านระบบ อากาศร้อนที่ไหลผ่านพัดลมและห้องอบแห้งจะมีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่าความชื้น ของพืชผล จึงพาความชื้นจากพืชผลออกสู่ภายนอกทำให้พืชผลที่อบไว้แห้งได้ เหมาะสมกับการอบแห้งเครื่องเทศ เช่น พริก และใบมะกรูด แต่ก็สามารถอบแห้งผลิตภัณฑ์อื่นได้ด้วย เช่น กล้วยและอาหารทะเล เป็นต้น เครื่องอบแห้งนี้สามารถอบแห้งผลิตภัณฑ์สดได้ครั้งละ 250 – 300 กิโลกรัม โดยอุณหภูมิของอากาศภายในเครื่องอบแห้งอยู่ในช่วง 40 – 70 องศาเซลเซียส ระหว่างเวลา 9.00 น. – 17.00 น. การอบแห้งแต่ละครั้งจะใช้เวลาในการอบแห้งประมาณ 3 – 4 วัน

 

 

 

2. รถพลังงานแสงอาทิตย์

 

รถโดยสารขนาดเล็กใช้พลังงานไฟฟ้าร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์ มีขนาด 4 ที่นั่ง 2 ตอน ติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ขนาด 340 วัตต์ บนหลังคา น้ำหนักรถโดยประมาณ 200 กิโลกรัม นำหนักบรรทุก 400 กิโลกรัม มอเตอร์ขับ 48 โวลต์

 

รถไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นรถไฟฟ้าขนาดเล็กที่ช่วยลดการใช้ น้ำมันและไฟฟ้า เนื่องด้วยเมืองแผงเซลล์แสงอาทิตย์รับพลังงานจากแสงอาทิตย์ จะแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าเก็บสะสมไว้ในแบตเตอรี่ และนำพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่มาใช้ขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง โดยผ่านการควบคุมสัญญาณความกว้างพัลส์เพื่อไปควบคุมการจ่ายพลังงานไฟฟ้า จึงทำให้สามารถควบคุมรถให้ช้าหรือเร็วได้

 

 

3. ระบบน้ำร้อนจากเครื่องปรับอากาศ

 

มีหลักการทำงานคือคณะที่เครื่องปรับอากาศทำงาน สารทำความเย็นที่ออกจากคอมเพรสเซอร์จะมีอุณหภูมิสูง และจะถูกส่งไปนำความร้อนออก เพื่อให้มีอุณหภูมิต่ำลง เช่น ใช้ลมเป็นตัวถ่ายเทความร้อนออกเหมือนกับคอนเดนซิ่งยูนิตตามบ้าน ระบบทำน้ำร้อนจากเครื่องปรับอากาศสามารถนำความร้อนที่ถูกปล่อยทิ้งที่ คอนเดนเซอร์มาใช้ประโยชน์ โดยนำกลับมาแลกเปลี่ยนความร้อนกับน้ำ ทำให้น้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้นจนเป็นน้ำร้อน โดยใช้การตัดต่อวงจรท่อน้ำยาสารทำความเย็นของระบบปรับอากาศ การน้ำความร้อนจากเครื่องปรับอากาศมาผลิตน้ำร้อนนั้น อาศัยหลักการนำความร้อนจากน้ำยาทำความเย็นในระบบปรับอากาศมาถ่ายเทความร้อน ให้กับน้ำในอัตราที่เหมาะสม โดยนำความร้อนจากสารทำความเย็นในขณะที่เป็นสภาวะก๊าซร้อน เมื่อออกจากคอมเพรสเซอร์ไปผ่านชุดแลกเปลี่ยนความร้อนแบบของเหลวกับน้ำ จะมีผลให้น้ำยาทำความเย็นที่มีอุณหภูมิสูง (ประมาณ 80-90 องศสาเซลเซียส) เย็นลงในขณะที่น้ำที่อยู่ในถังเก็บความร้อนจะมีอุณหภูมิ ส่งผลให้เครื่องปรับอากาศสามารถระบายความร้อนได้เร็วขึ้น คอมเพรสเซอร์ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ก็จะช่วยสร้างความเย็นภายในห้องได้เพิ่มขึ้น โดยคอมเพรสเซอร์ทำงานน้อยลง จึงทำให้ใช้ไฟฟ้าน้อยลง จึงช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าของเครื่องปรับอากาศได้เพิ่มมากขึ้น ช่วยยืดอายุการทำงานของเครื่องปรับอากาศให้ยาวนานขึ้น และได้น้ำร้อนที่นำไปใช้อุปโภคบริโภคต่อไป โดยไม่ต้องใช้เครื่องทำน้ำอุ่นที่ใช้ไฟฟ้า

 

4. ระบบเตาพลังงานแสงอาทิตย์

 

เตาแสงอาทิตย์คืออุปกรณ์ในการรวมแสงเพื่อให้ได้ความร้อนสูง จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับรูปร่างและเปอร์เซ็นต์การสะท้อนแสงของผิวจานรับแสง รูปร่างที่รวมแสงได้มากที่สุดคือรูปทรงแบบพาราโบลา ส่วนวัสดุที่สะท้อนแสงก็ใช้ได้ทั้งแต่กระจกเงาจนถึงอลูมิเนียมฟอยด์ ซึ่งการใช้อลูมิเนียมฟอยด์มาทำเป็นแผ่นสะท้อนแสงนี้ สามารถทำได้หลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับการออกแบบ อาจเป็นกล่องหรือเป็นแผงก็ได้ ใช้สำหรับเป็นเตาต้มน้ำร้อน หรือเป็นเตาประกอบอาหาร เช่น การย่าง การต้ม และการทอด

 

 

 

5. ระบบอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์

 

รายละเอียดของเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 15 กก. จำนวน 1 ชุด สามารถแสดงคุณสมบัติ และองค์ประกอบของระบบได้ ดังนี้

  • - ขนาด (กว้าง x ยาว x สูง) 1x2x1.2 ตร.ม.
  • - ถาดใส่ 2 ถาด ขนาด 1x1 ตร.ม.
  • - กำลังการผลิต 15 กก. ต่อ ครั้ง
  • - โครงและกรอบเป็นเหล็กกันสนิม
  • - กระจกใส หนา 5 มม.

 

 

 

6. ระบบน้ำร้อนแสงอาทิตย์

 

ระบบน้ำร้อนแสงอาทิตย์ประกอบด้วยส่วนทำงาน 2 ส่วนหลัก คือ 1) ส่วนรังสีความร้อน แผงรับรังสีความร้อนชนิดหลอดสูญญากาศ มีความหนาถึง 2 ชั้น เมื่อรับรังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์แล้วจะทำการ...ความร้อนด้วยสารดูดซับ รังสีที่เคลือบไว้ภายในหลอดแก้วโดยมีแกนทองแดงเป็นตัวน้ำความร้อนเข้าสู่ถัง ที่บรรจุน้ำเกิดการแลกเปลี่ยนความร้อนทำให้น้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้น 60-90 องศาเซลเซียสโดยประมาณ ระบบนี้เกิดความร้อนสม่ำเสมอ ไม่เกิดตะกรันภายในหลอดแก้ว) ทั้งนี้ ความเข้มของรังสีความร้อนในแต่ละวันจะเป็นตัวกำหนดอุณหภูมิน้ำ 2) ส่วนถังบรรจุน้ำร้อน เป็นถังมีผนัง 2 ชั้น สามารถเก็บความร้อนได้นานประมาณ 2-3 วัน มีขนาดถังให้เลือกตามความเหมาะสมของจำนวนผู้ใช้

 

 

 

7. ระบบแก๊สซิไฟเออร์ผลิตแก๊สเชื้อเพลิงชีวมวล

 

หลักการทำงาน เทคโนโลยีแก๊สซิไฟเออร์ที่จัดแสดงนี้เป็นแบบเชื้อเพลิงนิ่ง หรือ Fixed bed Gasifier ซึ่งเป็นเตาที่มีขนาดเหมาะสมกับการใช้งาน โดยมีอุกรณ์หลัก ๆ 4 ส่วน คือ ระบบเตาผลิตแก๊สชีวมวล ระบบป้อนเชื้อเพลิง ระบบทำความสะอาดแก๊สเบื้องต้น และอุปกรณ์อื่น ๆ เช่น พัดลมดูดแก๊ส และหัวเผาแก๊ส โดยมีหลักการทำงานแบบการผลิตแก๊สเชื้อเพลิงชีวมวล (Gasifier) แบบอากาศไหลขึ้น เป็นการเผาไหม้เชื้อเพลิงในที่จำกัดปริมาณอากาศให้เกิดความร้อนบางส่วน แล้วไปเร่งปฏิกิริยาต่อเนื่องอื่นๆ เพื่อเปลี่ยนเชื้อเพลิงแข็งให้กลายเป็นแก๊สเชื้อเพลิง ซึ่งสามารถติดไฟได้ ได้แก่ แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ แก๊สไฮโดรเจน และแก๊สมีเทน เป็นต้น สามารถนำมาใช้ประโยชน์เป็นเชื้อเพลิงแทนน้ำมันในเครื่องยนต์สันดาปภายใน เช่น เครื่องยนต์แก๊สโซลีนและดีเซล ใช้เป็นเครื่องต้นกำลังทางกลที่อยู่กับที่เพื่อผลิตไฟฟ้า สูบน้ำ หรือเป็นต้นกำลังขับเครื่องจักรกลในทางการเกษตร เหมาะกับชนบทที่อยู่ห่างไกล ทำให้เกษตรกรสามารถผลิตไฟฟ้าใช้เอง หรือสามารถที่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงในการให้ความร้อนในการประกอบอาหาร ไปจนถึงเป็นเชื้อเพลิงให้กับหม้อไอน้ำในโรงงานอุตสาหกรรม

 

 

 

8. ระบบก๊าซชีวภาพขนาดเล็ก

 

ในสถาวะที่ไร้ออกซิเจน จุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนจะเปลี่ยนสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายเป็นก๊าซมีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ ซึ่งกระบวนการดังกล่าวเรียกว่า การย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน การผลิตก๊าซชีวภาพจากขยะอินทรีย์ อาศัยหลักการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน โดยเป็นกระบวนการหมักขยะอินทรีย์ในถังปิดสนิทที่มีแบคทีเรียซึ่งไม่ใช้ ออกซิเจนย่อยสลายขยะอินทรีย์ให้กลายเป็นก๊าซชีวภาพ ซึ่งมีองค์ประกอบสำคัญคือ ก๊าซมีเทน และคาร์บอนไดออกไซด์ และได้ผลผลิตสุดท้ายเป็นสารปรับสภาพดิน (Soil Conditioner) หรือปุ๋ยอินทรีย์ การนำมาใช้ประโยชน์ในด้านพลังงาน คือ ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการหุงต้มอาหารได้โดยตรงเหมือน LPG หรือใช้แทนถ่านไม้ และฟืน เดินเครื่องยนต์เพื่อผลิตไฟฟ้าหรือสูบน้ำ เพื่อทดแทนการใช้น้ำมันเตา บนซิน หรือดีเซล ใช้กับตะเกียงเพื่อให้แสงสว่าง ใช้กับหัวเผา (Burner) เพื่อผลิตไอน้ำใช้ในอุตสาหกรรม เผาให้ความร้อนในกระบวนการผลิต ส่วนด้านสิ่งแวดล้อม สามารถช่วยลดปัญหาของกลิ่นและก๊าซพิษ ไม่ก่อให้เกิดกลิ่นเหม็นรบกวน ไม่เป็นแหล่งเพาะพันธุ์ เชื้อโรค ลดการปล่อยก๊าซมีเทนสู่บรรยากาศ ลดปัญหาต่อคุณภาพน้ำในแหล่งน้ำธรรมชาติ ใช้น้ำที่ผ่านการย่อยสลายจากระบบเป็นปุ๋ยน้ำ กากตะกอนที่ผ่านการย่อยสลายนำไปใช้เป็นปุ๋ยปรับปรุงคุณภาพดิน

 

 

 

9. กังหันลม

 

หลักการทำงาน เมื่อมีลมพัดผ่านใบกังหัน พลังงานจลน์ที่เกิดจากลมจะทำให้ใบพัดของกังหันหมุนและได้เป็นพลังงานกลออกมา พลังงานกลจากแกนหมุนของกังหันลมจะถูกเปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่กับแกนหมุนของกังหันลม จ่ายกระแสไฟฟ้าผ่านระบบควบคุมไฟฟ้า และจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าสู่ระบบต่อไป โดยปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้จะขึ้นอยู่กับความเร็วของลม ความยาวของใบพัด และสถานที่ติดตั้งกังหันลม เมื่อไฟฟ้าถูกผลิตจากกังหันลมผลิตไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังชุดควบคุม ซึ่งที่ชุดควบคุมนี้ไฟฟ้ากระแสสลับจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรง เพื่อส่งไปเก็บสะสมที่แบตเตอรี่ การนำไปใช้งานสามารถใช้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงจากแบตเตอรี่ได้โดยตรง หรือนำไฟที่สะสมในแบตเตอรี่ส่งผ่านชุดอินเวอร์เตอร์แปลงไฟเป็นกระแสสลับ เพื่อนำไปใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าตามบ้านทั่วไป

 

สำหรับ กังหันลมที่ติดตั้งบริเวณศูนย์พลังงานเพื่อสิ่งแวดล้อม เป็นกังหันลมเพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้า ได้ทำการติดตั้งกังหันลมขนาด 400 วัตต์ จำนวน 1 ชุด โดยผลิตกระแสไฟฟ้าประจุในแบตเตอรี่จำนวน 1 ลูก สำหรับใช้เป็นไฟแสงสว่างในช่วงเวลากลางคืน และกังหันลมขนาด 1 กิโลวัตต์ จำนวน 3 ชุด

 

 

  

 

 

 

 

10. แบบจำลองระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำ

 

แบบจำลองระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำนี้ได้จำลองน้ำตกสูง 5 เมตร และต่อท่อน้ำจากบนยอดน้ำตกลงด้านล่าง เพื่อต่อเข้าเครื่องกังหันน้ำผลิตไฟฟ้า กำลังผลิต 1 กิโลวัตต์ เป็นชนิด เพียวตันเทอร์ไบ (Pelton turbine) โดยน้ำที่ไหลมาตามท่อจะผ่านหัวรีดน้ำเพื่อเพิ่มแรงดันให้กับน้ำและฉีดตรง เข้ากับใบกังหันน้ำ และทำให้กังหันน้ำหมุน กังหันน้ำที่ต่อตรงกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเมื่อใบกังหันน้ำหมุนก็จะทำให้แกน ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนด้วย และผลิตไฟฟ้าออกมา

 

 

11. แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบติดตามดวงอาทิตย์ (Solar Tracking System)

 

เป็น ระบบที่ทำให้แผงเซลล์แสงอาทิตย์เคลื่อนที่ตามดวงอาทิตย์ได้ ตั้งแต่เช้าถึงเย็นโดยอัตโนมัติ ทำให้ได้รับแสงอาทิตย์และเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าได้มากขึ้น โดยเป็นระบบติดตามดวงอาทิตย์แบบถ่วงน้ำหนัก (Water Weight Tracking System) คือ ใช้น้ำเป็นตัวกลางในการถ่วงน้ำหนัก มีชุดเซ็นเซอร์ทำหน้าที่เป็นตัวตรวจจับตำแหน่งดวงอาทิตย์ เพื่อส่งให้ระบบควบคุมปล่อยน้ำออกจากชุดถ่วงน้ำหนัก กำลังผลิตขนาด 370 วัตต์ มีจำนวน 2 แผงๆ ละ 185 วัตต์